鋼筋混凝土橋梁病害檢測方法及其結(jié)果分析

栗新然

（重慶房地產(chǎn)職業(yè)學(xué)院）

在我國城市不斷發(fā)展的新形態(tài)下，鋼筋混凝土橋梁的數(shù)量更是不斷增加。在具體的施工工作開展期間，由于受到設(shè)計(jì)以及施工等因素的影響和制約，使得工程存在了很多病害問題，對橋梁工程質(zhì)量的提升造成了很大干擾。對此，應(yīng)該加大對病害問題的檢測力度，提升工程水平，保證橋梁的安全性以及穩(wěn)定性。

1 鋼筋混凝土橋梁常見病害問題分析

在鋼筋混凝土橋梁工程施工工作進(jìn)行和開展階段，由于受到不同種因素的制約和干擾，使得鋼筋混凝土橋梁經(jīng)常出現(xiàn)病害問題，對工程質(zhì)量的提升造成了很大影響。一方面，沉降問題。一般而言，在鋼筋混凝土橋梁工程施工前沒有對施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，故而導(dǎo)致施工圖紙與現(xiàn)場實(shí)際情況不符，因此對后續(xù)施工產(chǎn)生了不利影響，引發(fā)沉降問題[1]。并且，在鋼筋混凝土橋梁工程施工建設(shè)工作時(shí)，為了節(jié)省成本，施工單位經(jīng)常使用劣質(zhì)材料進(jìn)行填充，導(dǎo)致實(shí)際施工質(zhì)量受到了嚴(yán)重影響。另一方面，鋼筋銹蝕。鋼筋混凝土橋梁工程的主要承重構(gòu)件是鋼筋，一旦直接暴露于自然環(huán)境就會(huì)生銹。并且，鋼筋混凝土橋梁工程中使用的鋼筋通常包裹在混凝土保護(hù)層中，可以解決混凝土抗拉強(qiáng)度不足的問題。

2 案例介紹

為了能夠更加形象地向讀者介紹相關(guān)內(nèi)容，本文將舉一個(gè)實(shí)際的施工案例進(jìn)行說明。上海市寶山區(qū)楊盛河橋是一座東西走向的三華混凝土簡支梁橋，該橋建于1987年。實(shí)測橋梁全長46.43米。三跨簡支梁，跨度均為15.3米，全橋?qū)挾葹?0.3米，該橋至2005年之后，長期無車輛通過，根據(jù)區(qū)域未來發(fā)展規(guī)劃，決定重新啟用該橋，確定該橋的載重等級。

通過對該橋進(jìn)行檢測，對其構(gòu)件缺陷及損失情況進(jìn)行確認(rèn)和分析，評價(jià)期實(shí)際具備的耐久性和承載力。相關(guān)人員通過進(jìn)行靜載實(shí)驗(yàn)，對橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)荷載作用下的截面應(yīng)變率進(jìn)行測試，評價(jià)目前該橋的工作狀態(tài)和適用的承載能力。

3 橋梁表關(guān)結(jié)構(gòu)檢測

3.1 全橋外觀缺陷檢查

工作人員首先采用目測方式對混凝土梁墩臺(tái)制作橋面附屬設(shè)備進(jìn)行檢查。隨后采用儀器對裂縫部分進(jìn)行寬度，深度檢測。在進(jìn)行橋梁檢測室，工作人員常常會(huì)使用到超聲波測試儀，紅外線熱檢測技術(shù)以及雷達(dá)檢測技術(shù)。其中超聲波檢測技術(shù)是利用超聲波在混凝土傳輸過程中遇到不同形式的裂縫而產(chǎn)生的折射，繞射，反射現(xiàn)象，造成聲波時(shí)間延長，通過測算對裂縫的深度進(jìn)行確定。在對該橋梁進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)，鋪裝混凝土的水灰比較大致使相應(yīng)混凝土強(qiáng)度低，水泥使用過程中容易流失，并且橋梁底部和橋臺(tái)的混凝土收縮橫放效應(yīng)導(dǎo)致出現(xiàn)了多個(gè)寬度為0.2mm的縱向裂縫。在橋臺(tái)處發(fā)現(xiàn)多處滲水情況，且橡膠支座也存在老化。

3.2 混凝土無損檢測

工作人員采用鋼筋保護(hù)層檢測儀對混凝土進(jìn)行無損檢測，該檢測儀的工作是使用電磁感應(yīng)原理，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋所處的位置，間距，保護(hù)層厚度，鋼筋直徑進(jìn)行無損檢測。通常進(jìn)行鋼筋強(qiáng)度無損檢測，會(huì)使用的技術(shù)包括超聲波法，回彈儀法，超聲回彈綜合法。由于本橋的主梁采用的是空心板梁形式，所以不能使用超聲回彈綜合檢測辦法。通過考慮橋梁實(shí)際情況技術(shù)人員最終決定采用回彈法對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行確認(rèn)。經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)該橋主筋部分的混凝土保護(hù)層厚度未達(dá)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 混凝土碳化深度檢測

由于混凝土中水泥水化物呈弱堿性，在鋼筋表面會(huì)形成具有一定保護(hù)效果的鈍化膜，但是隨著使用時(shí)間的延長，與空氣中的水分子和二氧化碳進(jìn)行接觸，會(huì)導(dǎo)致這份堿性成分逐漸失效，出現(xiàn)碳化情況，導(dǎo)致原本的保護(hù)效果不復(fù)存在?；炷撂蓟疃葯z測是通過在混凝土表面進(jìn)行鉆孔。暴露出新鮮的混凝土內(nèi)壁，去除表面粉塵用1%的酚酞酒精噴涂，檢查變色情況，確定碳化程度。如果在加入酚酞試劑之后顏色變紅色，則表明其尚未碳化。如果不變色則說明該部分的已經(jīng)碳化，經(jīng)過測試碳化深度平均為2.74mm，最深達(dá)到5.6mm。

3.4 鋼筋銹蝕狀況檢測

當(dāng)混凝土處于堿性環(huán)境，會(huì)與堿性環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)，反應(yīng)過后生成的化合物，會(huì)在鋼筋表面形成一層保護(hù)膜，但由于碳化作用影響會(huì)使這層保護(hù)膜在長時(shí)間使用過后逐漸失效，空氣中的氧氣和水分會(huì)對鋼筋產(chǎn)生銹蝕。在銹蝕的過程中，鋼筋的表面會(huì)形成陰極區(qū)和陽極區(qū)，導(dǎo)致鋼筋離解?；谠摲磻?yīng)過程，技術(shù)人員采用半電池電位鋼筋銹蝕度測量法，對鋼筋銹蝕進(jìn)行無損檢測，通過測量鋼筋和混凝土之間存在的電阻率與電位來判斷目前鋼筋的腐蝕程度以及保護(hù)層的狀態(tài)。根據(jù)規(guī)律，電勢越高則表明該區(qū)域腐蝕程度越大。

4 橋梁性能結(jié)構(gòu)檢測

4.1 橋梁靜載實(shí)驗(yàn)

由于該橋缺乏設(shè)計(jì)圖紙和必要參數(shù)，所以橋梁的設(shè)計(jì)載荷處于未知狀態(tài)。為了保證使用安全，需要達(dá)成以下標(biāo)準(zhǔn)，橋梁的承載能力應(yīng)達(dá)到汽車-20級，掛車-100，并能夠通行特種車輛。為了確定橋梁是否能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就需要。對其進(jìn)行荷載計(jì)算，其中最大的荷載效應(yīng)則確定為該翹的控制荷載，將控制荷載作為期望承載能力。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般要求在進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)，所用試驗(yàn)荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載的最不利效應(yīng)值來進(jìn)行換算。

對橋墩基礎(chǔ)承載能力測試首先計(jì)算汽-20荷載在某一號墩柱蓋梁立柱上產(chǎn)生的最大反力，將該荷載作為車輛等效荷載進(jìn)行逐級遞加，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行讀數(shù)，繪制沉降曲線。

4.2 橋梁動(dòng)載試驗(yàn)

由于橋梁在正常使用過程中通行的車輛不僅會(huì)給其賦予一個(gè)建立荷載，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)情況，僅僅根據(jù)理論分析是無法完全還原橋梁的實(shí)際使用狀態(tài)的，故對橋梁進(jìn)行動(dòng)載實(shí)驗(yàn)就成為了一個(gè)非常重要的測試環(huán)節(jié)。對橋梁進(jìn)行動(dòng)載實(shí)驗(yàn)，通常是檢測結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，包括振動(dòng)與沖擊。再進(jìn)行測試時(shí)。重型車輛以不同的速度勻速駛過橋面。相關(guān)設(shè)備對動(dòng)載測點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)變和棟橈度信號進(jìn)行記錄，并根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的沖擊系數(shù)。

5 結(jié)束語

對于鋼筋混凝土而言，由于其長期的暴露在空氣中，經(jīng)常會(huì)與空氣中的水以及二氧化碳等進(jìn)行接觸，使得鋼筋混凝土常常會(huì)出現(xiàn)銹蝕等問題，對橋梁工程安全性以及穩(wěn)定性的提升造成了很大影響。并且，由于近年來我國經(jīng)濟(jì)水平提升速度不斷加快，很大程度上促進(jìn)了我國交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，但是與此同時(shí)，橋梁承載力也不斷加大，久而久之就會(huì)出現(xiàn)問題。所以，為了可以有效對這類病害進(jìn)行規(guī)避和緩解，在今后的施工期間，應(yīng)該利用合理的方法，科學(xué)進(jìn)行病害檢測，精準(zhǔn)分析，保證可以最大程度的降低鋼筋混凝土出現(xiàn)事故的幾率。